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禁止抗菌皂的隐藏福利:治疗囊性纤维化感染
来自患有耐药假单胞菌感染的囊性纤维化患者的胸部X射线。信贷:Freethink

也许你有涉水的经历,并努力保持你的平衡,让你的平衡在光滑的岩石上,或者忘记在早上刷牙并在嘴里感觉涂抹粘稠的涂层。这些是例子细菌生物膜在任何潮湿环境下表面暴露于细菌的地方都能找到。

除了导致溪流落在溪流还是产生不健康的牙齿,生物膜当它们感染人类时会引起很大的问题。生物膜是一种多细胞细菌群落,它们可以生长在自己自制的黏液基质的表面,可以阻止免疫细胞避免吞噬和杀死细菌或阻止抗体与细菌表面结合。

在此之上,是生物膜中的细菌抵制被杀通过抗生素由于基质的粘性性质和固有的耐药机制的激活,例如生长缓慢的细胞或泵出抗生素的能力。

生物膜是细菌的主要生长方式之一,但目前临床上使用的所有抗生素都是针对生物膜而开发的自由游动的浮游细菌。这就是他们对生物膜不适合的原因。

我的实验室研究细菌如何以及为何制作生物膜,我们开发新的治疗方法来瞄准它们。因为抗生素耐药性是生物膜在感染过程中最具问题的方面,我们开始识别新的分子,可以增强抗生素对这些群体的活性。

我们发现,一种最近因在许多家用产品中过度使用而臭名昭著的抗菌素,可能是杀死生物膜的秘密武器。

寻找抗生素过度充电器

Alessandra Agostinho猎猎猎犬捕杀措施通过移液在紫色染料水晶紫色中染色微生物结构,衡量Psuedomonas Aergionsa的生物膜形成。

亚历山德拉·阿戈斯蒂尼奥·亨特医生负责测量
假单胞菌生物被膜的形成
用移液管吸进紫色的铜绿
染料水晶紫色染成
微生物结构。信贷:吊杆特纳/密歇根州立大学

为了找到这样的化合物,我们开发了一种测定生长384微小的盘子生物膜细菌的铜绿假单胞菌。我们这样做了筛选抗生素杀死的分子Tabramycin.。我们选择这种细菌和这种抗生素作为我们的试验对象因为它们通常与囊性纤维化肺部感染和治疗。

患有囊性纤维化(CF)的人特别是风险biofilm-based感染。这些感染常常在囊性纤维化患者的肺部变得慢性,并且往往从未清除,即使具有腐蚀性的抗生素治疗。

在我们在筛选存在的情况下筛选6,080个小分子后,我们发现多种含有我们正在搜索的抗生素增强活动的化合物。特别感兴趣的是抗菌药物Triclosan.由于它已被广泛用于家用产品,如牙膏,肥皂和手动消毒剂,表明它有可能安全地用于CF患者。三氯生也获得了坏名声由于其过度使用,像明尼苏达州这样的国家已经禁止了这些产品。这食品和药物管理局禁止2016年9月从洗手液中使用。这一裁决不是基于安全考虑,而是因为生产这些产品的公司在添加三氯生时并没有表现出更高的微生物杀死率,相比之下,只添加基础产品。

引起了兴趣的另一个事实是P.铜绿假单胞菌对三氯生有抗性。事实上,单独使用妥布霉素或三氯生的治疗效果很差P.铜绿假单胞菌生物膜,但我们发现该组合是100倍的活性,杀死超过99%的细菌。

我们进一步研究了这种组合,发现它有效P.铜绿假单胞菌以及其他从CF患者肺中分离出来的细菌。这种组合也显著提高了杀灭的速度,因此在两小时的治疗后,几乎所有的生物膜都被根除了。

我们的工作现在集中在临床前的发展Tobramycin-Triclosan组合。对于CF,我们设想患者将把这些抗菌素作为一种联合疗法吸入,但它也可以用于其他应用,如糖尿病非愈合伤口。

尽管关于三氯生安全性的问题已经出现在主流媒体上,但实际上有几十项研究,包括在人类中,结论是它是妥善宽容的总结在2009年的这一广泛的欧盟报告中。我的实验室完全同意Triclosan已经过分明显过度使用,并且应该保留用于打击危及生命的感染。

开发的下一步是启动安全性、有效性和药理学研究。到目前为止,我们自己的研究表明三氯生耐受性良好直接施用于肺部。我们希望在不久的将来,我们将有足够的数据来启动与FDA的临床试验,以测试这种组合在患有生物膜的感染的人的活动。

我们认为我们通过添加新化合物增强生物膜活性的方法将增加目前使用的抗生素的有用性。了解这些化合物的工作如何也会阐明细菌生物膜如何抵抗抗生素治疗。谈话

克里斯·沃特斯(Chris Waters)是密歇根州立大学微生物学副教授。这篇文章首先出现在谈话

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